Номер 4, страница 159 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

4. Напишите молекулярные и ионные уравнения реакций:

а) калия с водой

б) натрия с серой

в) оксида цезия с соляной кислотой

г) гидроксида лития с оксидом углерода(IV)

д) оксида натрия с водой

В уравнениях окислительно-восстановительных реакций расставьте коэффициенты методом электронного баланса, укажите окислитель и восстановитель.

а) реакция калия с водой

Решение:

Это окислительно-восстановительная реакция. Калий, как активный щелочной металл, реагирует с водой с образованием гидроксида калия и выделением водорода.

Молекулярное уравнение: $K + H_2O \rightarrow KOH + H_2$.

Составим электронный баланс, чтобы расставить коэффициенты. Определим степени окисления элементов, которые их изменяют:

$K^0 \rightarrow K^{+1}$

$H^{+1} \rightarrow H_2^0$

$K^0 - 1e^- \rightarrow K^{+1}$ | 2 | восстановитель, процесс окисления
$2H^{+1} + 2e^- \rightarrow H_2^0$ | 1 | окислитель (за счет $H^{+1}$ в воде), процесс восстановления

Расставляем коэффициенты в молекулярное уравнение:

$2K + 2H_2O \rightarrow 2KOH + H_2$

Калий ($K$) является восстановителем, а вода ($H_2O$) — окислителем.

Запишем ионные уравнения. $KOH$ — сильный электролит (растворимое основание).

Полное ионное уравнение: $2K + 2H_2O \rightarrow 2K^+ + 2OH^- + H_2 \uparrow$

Так как в левой части уравнения нет ионов, сокращенное ионное уравнение совпадает с полным.

Ответ: Молекулярное уравнение: $2K + 2H_2O \rightarrow 2KOH + H_2$. Калий ($K$) — восстановитель, вода ($H_2O$) — окислитель. Полное и сокращенное ионное уравнение: $2K + 2H_2O \rightarrow 2K^+ + 2OH^- + H_2 \uparrow$.

б) реакция натрия с серой

Решение:

Это окислительно-восстановительная реакция соединения, протекающая при нагревании. Натрий реагирует с серой с образованием сульфида натрия.

Молекулярное уравнение: $Na + S \rightarrow Na_2S$.

Составим электронный баланс. Определим степени окисления:

$Na^0 \rightarrow Na^{+1}$

$S^0 \rightarrow S^{-2}$

$Na^0 - 1e^- \rightarrow Na^{+1}$ | 2 | восстановитель, процесс окисления
$S^0 + 2e^- \rightarrow S^{-2}$ | 1 | окислитель, процесс восстановления

Расставляем коэффициенты:

$2Na + S \rightarrow Na_2S$

Натрий ($Na$) является восстановителем, а сера ($S$) — окислителем.

Так как реакция протекает между твердыми веществами без участия растворителя, ионные уравнения для нее не записывают.

Ответ: Молекулярное уравнение: $2Na + S \xrightarrow{t} Na_2S$. Натрий ($Na$) — восстановитель, сера ($S$) — окислитель. Ионных уравнений нет.

в) реакция оксида цезия с соляной кислотой

Решение:

Это реакция ионного обмена, не является окислительно-восстановительной. Основный оксид ($Cs_2O$) реагирует с кислотой ($HCl$) с образованием соли ($CsCl$) и воды ($H_2O$).

Молекулярное уравнение: $Cs_2O + 2HCl \rightarrow 2CsCl + H_2O$.

Запишем ионные уравнения. $HCl$ — сильная кислота, $CsCl$ — растворимая соль.

Полное ионное уравнение: $Cs_2O + 2H^+ + 2Cl^- \rightarrow 2Cs^+ + 2Cl^- + H_2O$.

Сократим ионы $Cl^-$, присутствующие в обеих частях уравнения, чтобы получить сокращенное ионное уравнение:

Сокращенное ионное уравнение: $Cs_2O + 2H^+ \rightarrow 2Cs^+ + H_2O$.

Ответ: Молекулярное уравнение: $Cs_2O + 2HCl \rightarrow 2CsCl + H_2O$. Полное ионное уравнение: $Cs_2O + 2H^+ + 2Cl^- \rightarrow 2Cs^+ + 2Cl^- + H_2O$. Сокращенное ионное уравнение: $Cs_2O + 2H^+ \rightarrow 2Cs^+ + H_2O$.

г) реакция гидроксида лития с оксидом углерода(IV)

Решение:

Это реакция ионного обмена, не является окислительно-восстановительной. Щёлочь ($LiOH$) реагирует с кислотным оксидом ($CO_2$) с образованием соли (карбоната лития $Li_2CO_3$) и воды.

Молекулярное уравнение: $2LiOH + CO_2 \rightarrow Li_2CO_3 + H_2O$.

Запишем ионные уравнения. $LiOH$ — сильное основание (щёлочь), $Li_2CO_3$ — растворимая соль.

Полное ионное уравнение: $2Li^+ + 2OH^- + CO_2 \rightarrow 2Li^+ + CO_3^{2-} + H_2O$.

Сократим ионы $Li^+$, присутствующие в обеих частях уравнения:

Сокращенное ионное уравнение: $2OH^- + CO_2 \rightarrow CO_3^{2-} + H_2O$.

Ответ: Молекулярное уравнение: $2LiOH + CO_2 \rightarrow Li_2CO_3 + H_2O$. Полное ионное уравнение: $2Li^+ + 2OH^- + CO_2 \rightarrow 2Li^+ + CO_3^{2-} + H_2O$. Сокращенное ионное уравнение: $2OH^- + CO_2 \rightarrow CO_3^{2-} + H_2O$.

д) реакция оксида натрия с водой

Решение:

Это реакция соединения, не является окислительно-восстановительной. Основный оксид ($Na_2O$) реагирует с водой с образованием соответствующего ему основания — гидроксида натрия ($NaOH$).

Молекулярное уравнение: $Na_2O + H_2O \rightarrow 2NaOH$.

Запишем ионные уравнения. $NaOH$ — сильное основание (щёлочь).

Полное ионное уравнение: $Na_2O + H_2O \rightarrow 2Na^+ + 2OH^-$.

Так как в левой части уравнения нет ионов, сокращенное ионное уравнение совпадает с полным.

Ответ: Молекулярное уравнение: $Na_2O + H_2O \rightarrow 2NaOH$. Полное и сокращенное ионное уравнение: $Na_2O + H_2O \rightarrow 2Na^+ + 2OH^-$.